Legendem os Físicos! 6
Desta vez temos uma foto em grupo da primeira Conferência de Solvay. Cliquem que ela cresce.
1 Walter Nernst 2 Robert Goldschmidt 3 Max Planck 4 Léon Brillouin 5
Heinrich Rubens
6 Ernest Solvay 7 Arnold Sommerfeld 8 Hendrik Antoon
Lorentz 9 Frederick Lindemann
10 Maurice de Broglie 11 Martin Knudsen
12 Emil Warburg 13 Jean-Baptiste Perrin
14 Friedrich Hasenöhrl 15
Georges Hostelet 16 Edouard Herzen 17 James Hopwood Jeans
18 Wilhelm
Wien 19 Ernest Rutherford 20 Marie Curie 21 Henri Poincaré
22 Heike
Kamerlingh Onnes 23 Albert Einstein 24 Paul Langevin
Legendem seus preferidos. =P
Marie Curie não parece muito empolgada com o papo do Poincaré…
Não ria agora, mas “a relatividade é uma ideologia”
Sintam o drama. Um professor de Política de uma universidade britânica publica um artigo no periódico “Social Epistemology” em que afirma ser a Relatividade, não uma teoria científica, mas uma ideologia.
A única reação digna seria proferir ofensas contra tal criatura que não seriam apropriadas para o espaço do blog, mas não culpo os leitores que o tenham feito ao ler o primeiro parágrafo.
De fato, a tolice é tamanha que tal artigo me passou despercebido até que ele recebeu uma matéria no “Inovação Tecnológica”. O Inovação é famoso por ser um berço de bizarrices e má interpretação de artigos científicos – mau Jornalismo Científico, puro e simples – mas não costuma escrever sobre esse tipo de artigo obscuro. Alguém ainda mais insano teria levantado a bola. De fato, o rastro de bosta que segui aponta até o agregador de notícias de ciência europeu AlphaGalileo que publicou, em 12 de maio, um artigo reproduzindo matéria do site da universidade.
E qual o problema com o artigo? Além do fato de ter sido reproduzido copiosamente por aí em sites de notícias, supostamente, de ciências sem uma palavra de confronto sequer? Todos! A começar pela foto do sujeito:
Se você quer ser levado à sério não seja fotografado riscando E=mc². Sério.
Vou citar trechos da matéria da Ciência Hoje portuguesa (que não tem nenhuma relação com a homônima brasileira), que é praticamente tradução direta do release da universidade. Peter Hayes diz que,
“A teoria da relatividade aborda inconsistências elementares, mas
quando em 1919 foi popularmente divulgada, o mundo passou por uma
guerra terrível e uma gripe pandémica e as ideias de Einstein surgiram
como o tónico que a sociedade precisava. Com a confusão estabelecida,
as pessoas deixaram de questionar as falhas que transpareciam”
Sério isso? A Relatividade foi aceita por causa da Gripe? Calma, tem mais. Hayes deve se achar O desbravador das ciências por dizer que a Relatividade é inconsistente por causa do Paradoxo dos Gêmeos, que ele chama de Paradoxo do Relógio:
“O Paradoxo do relógio ilustra de forma evidente as inconsistências da teoria que a tornam cientificamente problemática, mas ideologicamente poderosa”
Isso não é mais Paradoxo há muito tempo! Ao que parece, o autor leu um artigo de divulgação pela metade e saiu se achando máximo por ter percebido o furo na Teoria da Relatividade! E ainda parece ter gasto todo o artigo só com esse argumento pífio já que é o único citado nas matérias.
Sabe o que é mais irônico? O cara muito provavelmente deve ter um aparelho de GPS, que seria inútil sem as correções relativísticas. Deve ter feito uma Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET), antipartículas essas que foram previstas na formulação relativística de Dirac da Equação de Schrödinger. E por aí vai.
Aí você me abre um artigo que se diz tratar de uma crítica à relatividade, e ao invés de encontrar algo, por exemplo, sobre violação de Lorentz, me encontra uma crítica baseada no Paradoxo dos Gêmeos. AHVAPAPUTAQUEPARIU. E essa joça ainda recebe atenção da mídia. Mereço isso?
Depois ficam de mimimi quando se fala mal das Ciências Sociais. Taí um representante típico delas. Se esse é o tipo de artigo aceito pela Social Epistemology, deve ter coisa lá muito mais engraçada que o do “Affair Sokal”. E com um bônus: assombrosamente sinceros.
Reciclando Aceleradores de Partículas
Aceleradores de Partículas são importantíssimos não só para a pesquisa em Física de Altas Energias, mas também para diversos outros empreendimentos. E não falo apenas de potenciais tentativas de destruição mundial ou do tubo da sua antiga TV. Aceleradores de Partículas podem ser usados também para produção de radiação de alta energia para “sondar” propriedades dos mais diversos materiais, inclusive biológicos. Por exemplo, leiam sobre Luz Síncrotron, aqui.
Com relação à pesquisa em Física, os aceleradores foram importantíssimos por permitirem reproduzir controladamente fenômenos que antes só podiam ser estudados através de decaimento radioativo de átomos ou de raios cósmicos.
É razoável que se queira alcançar energias cada vez maiores, e portanto que se construa aceleradores cada vez mais poderosos. Mas o que fazer com os velhos? Desmontar? Transformar em atração turística? Dar para o sobrinho pentelho brincar?
Às vezes se faz o primeiro, às vezes o segundo e nunca o terceiro. A não ser que você queira criar um gênio do mal.
Outra solução é continuar usando o trambolho, só que ao invés de usá-los para colidir partículas, usa-se para acelerar um pouco as partículas previamente e então injetá-las no acelerador mais potente. É assim que se faz, por exemplo, no CERN [1] onde alguns aceleradores mais antigos são usados para dar aquele chute nas partículas antes que entrem na atual menina dos olhos do laboratório, o LHC.
Os Prótons e ìons usados nas colisões do LHC são inicialmente acelerados nos aceleradores lineares. Passam então para o Proton Synchrotron, de 1959, e em seguida para o Super Proton Synchrotron, de 1976, e por fim para o LHC. O LHC por sua vez foi construído no mesmo túnel que era usado pelo LEP, que funcionou de 1989 a 2000.
É claro que foram feitas modificações e upgrades nos aceleradores antigos para que pudessem ser usados nas pesquisas atuais, mas acho que isso ilustra bem o “gambiarra lifestyle” dos físicos de partículas. “O quê? O tubo de resfriamento está com vazamento? Um chiclete não resolve não?”
Ok, ok, não é assim. Só achei que seria legal compartilhar essa informação do reaproveitamento e fiquei sem punchline. Mais sorte para mim da próxima vez. =P
[1]: À época da fundação, Centro Europeu de Pesquisa Nuclear, hoje Organização Européia
de Pesquisa Nuclear, mas mantém-se a sigla antiga por culpa do
Heisenberg =P
Legendem os Físicos! 5
Da esquerda para a direita: Niels Bohr, Werner Heisenberg e Wolfgang Pauli.
Bohr parece estar contando um “causo” daqueles, não?
Dia do Físico! Um quantum de comemoração
Putz! Esqueci-me completamente que hoje, 19 de maio, é Dia do Físico.
Por que hoje? Hoje é 19 de maio, vulgo 19/05. Tirem a barra e vocês tem 1905, Ano Miraculoso de Einstein. Criativo, não? =P
Não sei nem o que escrever para não deixar passar em branco…
Enfim… Eu, como aspirante, dou os parabéns a todos os Físicos, essas criaturas bizarras e incompreendidas que de seus porões empoeirados tentam dominar o mun… hmmm… entender a natureza a partir de seus constituintes mais básicos.
Parabéns!
De quando pinguins invadem o Modelo Padrão
Não é raro encontrarmos termos inusitados dando nomes à objetos de teorias na Física. Talvez os mais famosos sejam os nomes dos quarks de segunda e terceira geração: Charmoso, Estranho, Bottom e Top. Esses últimos já foram chamados de Beauty e Truth, mas convenhamos que a troca não foi exatamente benéfica para a reputação dos dois. =P
O leitor pode achar que os nomes dados aos quarks nem sejam tão estranhos assim, ou que sejam até charmosos. Entretanto, duvido que deixe de concordar comigo sobre a doidera de se ter algo na Física que leve o nome de Pinguim.
Quando estuda-se decaimentos e reações de partículas elementares,
utiliza-se como auxílio nos cálculos uma série de desenhos chamados
Diagramas de Feynman. Esse diagramas são úteis porque levam de maneira mais ou menos direta às equações que nos informam sobre a probabilidade de ocorrência daquela reação ou decaimento.
Um tipo desses diagramas é chamado de Diagrama Pinguim. Cuja aparência é como segue:
“Olhem só! Não é que parece um Pinguim mesmo? Vai ver é por isso que ele recebe esse nome, não? Talvez um Físico com excesso de imaginação (quase todos eles) tenha dado o nome devido à aparência.”
Sinto informar que a história é um pouco mais interessante. Tudo começou com John Ellis (reproduzida aqui por Mikhail Shifman):
“Mary K. [Gaillard], Dimitri [Nanopoulos], and I first got
interested in what are now called penguin diagrams while we were
studying CP violation in the Standard Model in 1976… The penguin name
came in 1977, as follows.In the spring of 1977, Mike Chanowitz, Mary K. and I wrote a paper on GUTs [Grand Unified Theories] predicting the b
quark mass before it was found. When it was found a few weeks later,
Mary K., Dimitri, Serge Rudaz and I immediately started working on its
phenomenology.That summer, there was a student at CERN,
Melissa Franklin, who is now an experimentalist at Harvard. One
evening, she, I, and Serge went to a pub, and she and I started a game
of darts. We made a bet that if I lost I had to put the word penguin
into my next paper. She actually left the darts game before the end,
and was replaced by Serge, who beat me. Nevertheless, I felt obligated
to carry out the conditions of the bet.For some time, it was not clear to me how to get the word into this b
quark paper that we were writing at the time…. Later…I had a sudden
flash that the famous diagrams look like penguins. So we put the name
into our paper, and the rest, as they say, is history.”
Ou, porcamente traduzido por mim:
Mary K. [Gaillard], Dimitri [Nanopoulos] e eu nos interessamos pelo que é chamado agora de Diagramas Pinguim enquanto estudávamos Violação CP no Modelo Padrão em 1976. O nome Pinguim apareceu em 1977, como segue:
Na primavera de 1977, Mike Chanowitz, Mary K. e eu escrevemos um artigo sobre Teorias de Grande Unificação predizendo a massa do quark b antes de ser descoberto. Quando foi encontrado algumas semanas mais tarde, Mary K., Dimitri, Serge Rudaz e eu começamos imediatamente a trabalhar em sua fenomenologia.
No verão, havia uma estudante no CERN, Melissa Franklin, que agora é uma experimentalista em Harvard. Numa noite, ela, eu e Serge fomos a um bar, e ela e eu começamos um jogo de dardos. Nós apostamos que se eu perdesse eu teria que colocar a palavra Pinguim em meu próximo artigo. Ela deixou o jogo de dardos antes do fim e foi substituída por Serge, que me venceu. Contudo, me senti obrigado a cumprir as condições da aposta.
Por algum tempo, não me estava claro como por a palavra no artigo sobre o quark b que estava escrevendo na época… Mais tarde, tive uma idéia súbita de que os famosos diagramas pareciam Pinguins. Então botamos o nome no nosso artigo, e o resto, como dizem, é história.
Os amigos leitores sabem agora que nunca se deve subestimar as consequências de uma aposta entre Físicos.
Legendem os Físicos! 4
Em concordância com a semana de blogagem coletiva sobre a Luz, aí vai uma foto clássica (ou relativística, se preferirem =P) para ser legendada:
Luz: Mais rápida que a dor de barriga!
Observar o céu noturno é como viajar no tempo. É observar o passado. Estrelas que estamos vendo neste instante talvez nem existam mais, simplesmente porque a Luz que emitem não chega instantaneamente até nós. Sua velocidade é absurdamente grande, é verdade. Tão grande que, para todos os efeitos cotidianos, ela parece infinita. Só que frente à imensidão do Cosmos até a Luz parece viajar lentamente.
Nem por isso os exatos 299.792.458 m/s da Velocidade da Luz no Vácuo deixam de ser impressionantes. “Espera, espera, exatos? Como assim?” Calma, que chegaremos lá.
Foi apenas no Século 17 (números romanos my ass) que a finitude da velocidade da Luz começou a ser estabelecida experimentalmente por observações astronômicas. Antes disso, tentativas experimentais locais esbarravam na dificuldade técnica. Os experimentos idealizados por Galileu, por exemplo, foram inconclusivos.
Em 1676, Ole Christensen Rømer, observando o movimento da lua Io de Júpiter, estimou a razão entre a velocidade da luz e a velocidade de translação da Terra como sendo de 9300. O valor aceito atualmente é de cerca de 10100.
Christian Huygens e Isaac Newton também fizeram algumas estimativas, mas a medida antiga mais surpreendente foi a de James Bradley, em 1728, ao analisar o fenômeno, de sua própria descoberta, da Aberração da Luz.
A Aberração da Luz é um fenômeno pelo qual a posição das estrelas parece modificar-se devido ao movimento da Terra. Um tanto análogo a quando as gotas de chuva parecem incindir obliquamente no parabrisas de um carro em movimento, mas perpendicularmente ao carro quando ele está parado.
Bradley mediu esse desvio para a Luz e pode estimar sua velocidade em 298.000 km/s!
A primeira medição “terrestre” foi de Hippolyte Fizeau em 1849. Num experimento semelhante ao idealizado por Galileo, Fizeau obteve 313.000 km/s. O experimento foi mais tarde aprimorado por Leon Foucault (sim, sim, o mesmo do pêndulo) que em 1862 publicou sua estimativa de 298.000 km/s.
Desde então, as medidas foram sendo mais e mais aprimoradas, como mostram os gráficos abaixo (tirados daqui):
Uma coisa estranha aparece no gráfico acima, não? As medidas param, por volta da primeira metade da década de 1980. Será que os Físicos desistiram de tentar medir de forma cada vez mais precisa a velocidade da Luz?
Acontece que em 1973, obteve-se uma medida para a velocidade da Luz no vácuo com valor de 299.792,457 km/s mais ou menos uma incerteza de 0,001 km/s. Apenas um metro de incerteza! Isso, somado à mudança constante na definição do metro, fazia parecer uma boa idéia redefinir o metro em função da Velocidade da Luz no vácuo.
Até 1983, utilizava-se para a definição do Metro e do Segundo determinadas medidas de propriedades atômicas, respectivamente, 1.650.763,73 comprimentos de onda da linha de
emissão vermelho-alaranjada do espectro do Criptônio 86 e 9.192.631,770
períodos da radiação correspondente à transição de dois estados
hiperfinos do nível fundamental do átomo de Césio 133.
Em 1983, um metro passou a ser o espaço percorrido pela Luz em 1/299.792.458 de segundo. Com o segundo definido por propriedade atômicas.
E a Velocidade da Luz no vácuo passou a ser então, por definição, exatos 299.792.458 m/s.
Impressionante, por definição.
PS: A sugestão de título foi do Rafael. Reclamações com ele. =P
A proverbial agulha na piscina de Xenônio
Se deus está nos detalhes, desta vez ele só pode estar de sacanagem.
Semana passada, a Symmetry publicou em seu site um artigo sobre o experimento EXO (Observatório de Xenônio Enriquecido) projetado para a observação (ou não) do fenômeno do Decaimento Beta Duplo sem Neutrino.
No Decaimento Beta comum, um nêutron decai em um próton emitindo um elétron e um antineutrino. É esse decaimento, por exemplo, o responsável pela transformação de Carbono 14 em Nitrogênio 14 e do Rubídio 87 em Estrôncio 87, que são usados em métodos de datação radiativa.
Alguns isótopos podem sofrer Decaimento Beta Duplo, com emissão de 2 elétrons e 2 neutrinos. Esse tipo de decaimento é bem mais raro e foi observado pela primeira vez em 1986. A observação do Beta Duplo é tão rara devido à meia-vida média de mais de 1019 anos (como comparação, a idade do Universo é da ordem de 1010 anos).
Mais raro ainda, tão raro que ainda não foi observado, é o Decaimento Beta Duplo sem emissão de neutrinos. E esse é o objetivo do experimento EXO (dentre outros em operação com o mesmo objetivo).
O EXO utiliza um tanque de 200kg de Xenônio 136 líquido para tentar observar o decaimento em Bário 136 através do Beta Duplo e, se derem bastante sorte, do Beta Duplo sem Neutrinos. O grande problema é que, mesmo com toda essa quantidade de Xenônio (a ser aumentada para 10 toneladas) espera-se um decaimento de vez em quase nunca e a detecção de um átomo de Bário num tanque com 1028 átomos de Xenônio é de um desafio imenso.
O leitor astuto pode estar se indagando: independentemente da detecção do Bário, que deve ocorrer pelo decaimento duplo com ou sem neutrinos, se os neutrinos são partículas que pouco interagem com outras, como diferenciar se ele é emitido ou não, já que tão poucos serão produzidos?
Para responder a isso podemos voltar à própria descoberta do Neutrino, que, não surpreendentemente, aconteceu através do decaimento Beta.
Ao se medir a energia com que o elétron era emitido no decaimento Beta, foi observado uma coisa inusitada: ele não era emitido sempre com a energia máxima possível mas apresentava uma distribuição da forma abaixo:
O eixo horizontal indica a energia do elétron. O eixo vertical indica o número de elétrons medidos com aquela energia. Esse tipo de distribuição indicava que uma terceira partícula (que deveria ser neutra, já que não deixava rastros nas câmaras de nuvem) estaria envolvida no decaimento. Essa partícula carregava parte da energia liberada no decaimento e fazia com que pouquíssimos elétrons fossem emitidos próximos da energia máxima.
Analogamente, se os responsáveis pelo EXO medirem um espectro de energia para os elétrons emitidos semelhante ao acima, significa que o decaimento envolvido é o Beta Duplo normal. Por outro lado, se observarem um pico em torno da energia máxima, o decaimento é o Beta Duplo sem neutrinos.
Nesse último caso, estará confirmado um dos fenômenos chave para entender a física dos neutrinos Não vou me estender mais sobre isso já que daria material para várias postagens. Os interessados podem pesquisar sobre neutrinos de Majorana, sobre a hierarquia das massas dos neutrinos, etc.
Para finalizar, gostaria de ecoar o comentário do blog Physics and Physicists. Todo esse esforço experimental é para se observar um fenômeno raríssimo. E mesmo assim, com bastante dedicação e esperteza, é possível superar as dificuldades.
Não é raro vermos defensores de MUCHALOKICES inventando desculpas das mais esfarrapadas para a não observação de suas doideiras por experimentos controlados. Um dos argumentos seria que as MUCHALOKICES seriam muito raras para serem observadas.
Só que pelo que vimos do experimento EXO, quanto mais controladas as condições do experimento melhores são as chances de observá-lo, por mais raro que seja.
Legendem os Físicos! 3
Quero pedir desculpas pela falta de postagens, esta semana foi bastante ocupada. Agora vamos aos Físicos a serem legendados:
Wolfgang Pauli (à esquerda), Niels Bohr (à direita) e um pião. Piada pronta, não? Mãos às legendas, amigos!